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PCB技術

PCB技術 - PCB基板マイクロ短絡回路の形成の可能性

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PCB技術 - PCB基板マイクロ短絡回路の形成の可能性

PCB基板マイクロ短絡回路の形成の可能性

2021-10-26
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Author:Downs

PCB基板会社製品が回路基板の内層で「マイクロショート現象」. アフター調査, CAF(導電性アノードワイヤ)であることが分かった, これは、「導電性アノードフィラメント」または「アノードガラス繊維フィラメント漏れ現象」と呼ばれる. しかし、文字通りの翻訳で, 少数の人々は、このものが何であるかを理解することができます, 右? CAFは、実際には、回路基板の内部層またはソルダーレジスト緑色塗料層のマイクロ短絡回路の現象である.


この問題が深センHonglijieの中心部に残っているので、時間の控除で、PCB製造に関する若干のコースは加えられました、そして、より多くのPCBメーカーと議論した後に、彼らはCAFについて若干の情報をまとめました。私はここでの経験を参考にしました。


CAFの形成原理

CAF形成のプロセスを説明するために、トップダイアグラムを参照してください。CAFは、プリント回路基板に印加されるDC電圧を参照して、高湿度環境に置かれる。高電位陽極中の銅金属は、最初にCu+またはCu+イオンに酸化され、既存の不良チャネルのガラス繊維糸に続いて、ビームが徐々に移動し、カソードに向かって成長し、カソードからの電子もアノードの方へ移動する。旅の間、銅イオンは電子に遭遇して、銅金属に還元されて、徐々に陽極からカソードまで広げられて、銅膜を形成するので、それは「銅マイグレーション」と呼ばれています。

PCBボード

多くの人々は、初めてのCAFに遭遇し、常に繰り返される行動によって悩まされます、一度CAFが伝導の道を完成したので、それは時々高抵抗ジュール熱によって燃えられます、それで、CAFを測定するとき、電気メーターを分離するために、あなたは浮き沈みの現象を見つけます、そして、測定値は常に漂っています。特定の条件が消える前に、CAFシーンは繰り返し同じ位置に表示されます。

要約すると、CAF欠陥を形成するために、以下の5つの故障条件を同時に満たさなければならない。すなわち、絶対的な正しい時間とCAFを生産する場所がなければなりません。したがって、事故は偶然ではなく、一連の誤りによって形成される。


水蒸気(大気環境では避けられない)

電解質(除去が難しいらしい)

回 路基板の基板として銅箔(銅箔)を露光することは避けられない。

バイアス電圧(回路設計は避けられないので避けられない)

チャネル(このパラメータは改善可能です)。

金属イオンは、電場の作用下で非金属媒体中の電気化学的移動(ECM、電気化学的マイグレーション)反応を受け、それにより回路のアノードとカソードとの間に導電性チャネルを形成し、回路を短絡させる

アノード:Cu−Cu 2++2 EのYear−

H + + OH -

カソード:2 H++2 E

Cu 2++2 OH‐‐Cu(OH)2

Cu(OH)2‐CuO+H 2 O

CuO+H 2 O‐Cu(OH)2‐Cu 2++2 OH

Cu 2++2 E‐‐Cu(陰極で堆積した銅)


イオンマイグレーションは、第1段階では、水分の作用下で補強材のシランカップリング剤によって、すなわち、補強材に沿ってエポキシ樹脂/補強材上に形成されることによって、この段階では、反応性基材の漏れ経路が可逆的反応であることを、化学的に加水分解することが2段階に分かれている第二段階では、電圧又はバイアスの作用下で、銅塩は電気化学反応を起こし、回路パターン間に導電性チャネルを堆積させ、回路間の短絡を引き起こす。この段階は不可逆的反応である。

どのように、我々はCAFの発生を防ぐか、解決することができますか?

CAFの発生を回避するためには、上記5つの条件から始めることができる。これらの条件のいずれかを除去する限り、それを防止することができる。

1 .アンチCAFにおける回路基板材料の能力の向上

回路基板の材料の選択は、実際に非常に重要なcafの発生を防ぐために重要ですが、通常、あなたは何を支払う得る。一般に、高いcaf保護能力を有する基板は特別な順序を必要とする。底は、回路基板を使用して、CAFを防止することです。提言

材料中の不純イオンの含有量を減らします。

ガラス繊維の布は完全に樹脂に含浸されて接着する。

PCB基板 作られる, ガラス繊維束束の複数の束が布に織られる, そして、それらは、浸漬するために樹脂タンクに導入される, それから、徐々に樹脂を浸したガラス繊維布を引き上げるか、抜き出す, 目的は、樹脂が隙間の間でガラス繊維束を充填できるようにすることである, この段階でのパラメータが設定されていない場合, ガラス繊維束には間隙が容易に形成される, そのため、CAFは.

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PCBレイアウト設計はバイアス電圧とホール間隔を回避する

回路基板のスルーホール、回路サイズおよび位置、およびスタッキング構造の設計はまた、ほとんどの要件が設計から来るので、CAFに絶対的な影響を与える。製品の小型化,小型化に伴い,回路基板の高密度化が進んでいるが,pcbプロセス能力に限界がある。直流バイアス電圧(バイアス電圧)を有する隣接ライン間の距離が小さい場合、CAF発生確率も高く、基本的にバイアス電圧が高くなるほど、距離が小さいほど、CAFの確率が高くなる。

現在の回路基板製造業者によって提供された情報によると、以下は、CAF保護のために大部分の回路基板メーカーによって推薦されるPCBサイズ設計値です:

穴から穴までの距離(最小):0.4 mm

穴までの距離(最小)(金属へのドリル):12ミル(0.3 mm)

開口推薦:0.3 mm

また、実際の経験によると、CAFの隙間はほぼ同一のガラス繊維束に沿っているので、貫通孔やパッドの配置を45度の角度で配置すれば、CAFを小さくすることができる。発生率.

CAF改善策の設計実際の経験によると、CAFの隙間はほぼ同じガラス繊維束に沿っているので、貫通孔またはパッドの配置を45度の角度で配置することができれば、CAFの発生率を減らすのに役立つ。

PCB製造工程におけるウィッキング制御

PCBの機械的穴あけまたはレーザ燃焼の間、高温は生成される。そして、それはそれが樹脂のTGポイントを超えるときに、溶融して、スラグを形成する。このスラグは、内側の銅端と孔壁領域に付着する。その後の銅めっきでは、接触不良である。したがって、銅メッキ前にデスミア操作を行わなければならない。種々の糊残留物が膨潤し,緩和して,mn+7のその後の滑らかな浸透と噛み侵食を促進する。しかし、デスメアの動作は、貫通穴および可能なウィッキング(ウィッキング)に特定の咬傷腐食を引き起こす。いくつかの回路基板製造業者は、フワフワ動作を高速化するために、フワフワ溝の温度を上昇させ、結果として、インターフェースの過度の弛みが生じると、その後の銅のマイグレーションが引き起こされる。

IPC - A - 600は、ウィッキングの受諾基準は以下のように規定されている。

第1種銅の浸入は、125の125 m

クラス2、銅の浸入は、100

クラス3、銅の侵入は、80の

PCB製造工程におけるウィッキング制御

技術の進歩に伴い、0.1 mm(100 mAm)mの銅浸透が実際のニーズに合わないようです。0.4 mmの穴から穴の端まで、銅の浸透の大きさを差し引いて、距離はわずか0.4 - 0.1 - 0.1です0.2 mm。回路基板製造業者の現在のプロセス能力に基づいて,50åm(2ミル)以下の銅浸透を制御することが可能である。対照的に、システム工場のレイアウト回路基板の穴から穴までの距離は、100 F≒M(4ミル)まで低減され、これは実際にCAFの防止および制御のための大きなテストである。

また、PCBのメカニカル穴あけ時には、送り速度が速すぎたり、フライスカッターが耐用年数を超えると、ガラス繊維を引き裂くことができ、粉砕機の外力による隙間を作ることができる。

4. 防水・水分管理 PCB処理

PCBアセンブリ動作では、はんだペースト印刷、部品取着、高温リフローなどは、回路基板上に汚染物質を残すことができる。これらの汚染物質は、はんだ、接着剤、ほこり、および結露を含んでもよい。電気分解傾向のある物質は、電気化学的移動を引き起こす可能性がある。シーラントは、湿気の浸透を防ぐために空隙を形成して、カフェを形作るかもしれない接合を封印するのに用いられることができます。